交替方向隐式时域有限差分法中的Berenger理想匹配层

提出一种新方案．用于离散Berenger场分裂形式Maxwell方程．将理想匹配层吸收边界条件由通常的时域有限差分法推广到交替方向隐式时域有限差分法．和已有的离散方案比较，采用文中提出的离散方案可使理想匹配层吸收边界的反射误差成数量级地减小．     

探地雷达数值模拟的吸收边界条件研究

运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。目前应用于探地雷达数值模拟的吸收边界有：Mur二阶吸收边界、超吸收边界和完全匹配层,本文引入一种新的吸收边界：单轴各向异性理想匹配层（UPML）,实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100MHz、500MHz和1000MHz的情况下,以二维空间中的电偶极子辐射作为算例对Mur二阶、广义完全匹配层（GPML）和UPML吸收边界的全局误差进行比较,结果显示在不同频率下,UPML的计算精度都较Mur二阶吸收边界和GPML高;最后,应用该方法对两种常见的探地雷达模型进行正演剖面合成,取得了较好的结果。     

广义正交坐标系中FDTD算法的APML吸收边界

利用坐标拉伸方法,将复坐标系统中矩阵形式的Maxwell方程映射到实坐标系统中,由坐标系的拉梅系数得到了广义正交坐标系下各向异性完全匹配层吸收边界条件．数值结果表明了该吸收边界的有效性．     

隧道前方不良地质体探地雷达正演模拟研究

探地雷达正演模拟是反演和剖面判释技术的基础,是人工识图的依据,可以提高图像解释的精度和准确度。从概括宏观电磁场规律的Maxwell旋度方程出发,运用Yee网格模型和中心差分公式,通过引入复介电常数,推导了二维单轴各向异性理想匹配吸收边界的电、磁场离散差分公式,并用MATLAB语言编写了基于单轴各向异性理想匹配吸收边界的二维横磁波探地雷达数值模拟程序,运用该程序对隧道前方断层破碎带、方形和圆形溶洞进行了正演模拟,揭示了不同地质体的图谱特征、反、绕射规律和传播特性。模拟结果表明：单轴各向异性理想匹配吸收边界能有效抑制差分网格截断边界处非物理因素反射,很好地突出有效波,更便于工作人员依据图谱准确地进行地质解释。     

圆柱坐标系下的网格波阻抗及其应用

从圆柱坐标系下麦克斯韦方程的时域有限差分式和特征解出发 ,引入了二维和三维圆柱坐标系下网格波阻抗 (MWI) .结合完全匹配吸收层 (PML)概念 ,推导出了二维圆柱坐标系下的MWI PWL吸收边界条件算法 .通过数值实验 ,研究了圆柱坐标系下网格波阻抗的正确性和它在圆柱坐标系下时域有限差分法 (FDTD)中的应用 .计算结果证明 ,当采用非均匀圆柱坐标系下FDTD法计算时 ,圆柱坐标系下网格波阻抗可以较准确地计算由于网格尺寸不同造成的数值反射误差 .同时 ,网格波阻抗也为确定网格尺寸容许可变的范围提供了理论标准 .二维圆柱坐标系下的MWI PML是一种简单、低反射的吸收边界条件 ,与Teixeira的完全匹配吸收层相比 ,其引起的数值反射误差增加不大但更易于实现 .     

地下二维各向异性圆柱目标近场计算的FDTD方法

利用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain, FDTD)研究了地下二维各向异性介质目标的散射特性。首先,总体模型采用经典的半空间总场/散射场模型,吸收边界采用各向异性完全匹配层(Uniaxial Perfectly Matched Layer, UPML);其次,入射源使用高斯脉冲,并通过一维FDTD法添加到时域迭代方程中;最后分别计算了地下二维电各向异性介质和地下二维磁各向异性介质的散射,给出了目标尺寸,土壤电参数对目标散射场的影响。通过与仿真软件FEKO的对比和模型误差分析,验证了算法和程序的可靠性。     

在PML边界条件下锥形波导内场分布研究

根据Yee氏的时域有限差分(FDTD)方法模拟了具有PEC(Perfectly Electric Conducting)边界的锥形波导内场分布情况,同时为了减少外行传播时在网格截断处的反射,在计算域中引入了Berenger完全匹配层(Perfectly Matched Layer,PML),证明了PML吸收边界条件应用于光波导结构分析的有效性。     

在PML边界条件下锥形波导内场分布研究

根据Yee氏的时域有限差分（FDTD）方法模拟了具有PEC（Perfectly Electric Conducting）边界的锥形波导内场分布情况，同时为了减少外行传播时在网格截断处的反射，在计算域中引入了Berenger完全匹配层（Perfectly Matched Layer，PML），证明了PML吸收边界条件应用于光波导结构分析的有效性。     

波导不连续性的时域分析

利用时域有限差分法分析了标准矩形波导内的各种不连续结构。采用理想匹配层边界条件以有效吸收边界面上的出射波，并与色散边界条件的吸收效果作比较。然后，给出了主模工作下各种波导不连续结构的等效双端口网络参数     

高阶时域多分辨率算法在光子带隙结构中的应用

将具有强稳定特性的高阶龙格库塔方法和小波多分辨分析理论相结合,用于电磁场数值分析计算,消除了传统时域多分辨率算法中低阶时间微分离散格式对算法整体精度提高的制约,降低了由时间网格剖分引起的数值差分各向异性,并且通过选择龙格库塔方法迭代的误差阶数和空间场量的小波展开层数,可以得到算法在时域和空域上任意高阶的收敛特性,真正实现了电磁目标的多分辨率分析。通过一维电磁波传播和二维光子带隙结构的数值仿真,验证了改进策略提出的必要性和正确性。     

兼容5G毫米波n257和n258频段的氮化镓低噪声放大器设计研究

基于100 nm的氮化镓(Gallium Nitride, GaN)高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor, HEMT)工艺设计了一款毫米波低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA)单片式微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)芯片。该款低噪声放大器采用三级级联的拓扑结构,对带宽、噪声和增益进行了联合优化设计。测试结果显示,工作频率范围覆盖24～30 GHz,可兼顾5G毫米波n257(26.5～29.5 GHz)和n258(24.25～27.5 GHz)频段,噪声系数可达到2.4～2.5 d B的水平,小信号增益在21.1～24.1 d B之间,输出1 d B功率压缩点大于14.4 d Bm的水平。     

一种宽频带宽角度圆极化微带天线的设计

设计了一种实用型宽频带圆极化微带天线,在容性探针顶部附加圆形贴片进行耦合馈电的基础上,通过平衡馈电提高了天线的阻抗带宽(VSWR<=2)和在宽角度内实现了圆极化(AR<=3 dB)．利用有限元积分软件CST对天线的参数进行优化仿真,通过实验测试表明：仿真与实测吻合较好,满足实际应用的需求．     

Experimental investigation of nonlinear process based on cSHG/DFG in PPLN waveguide

Effects of second harmonic generation (SHG) and cascaded second harmonic generation/difference frequency generation(cSHG/DFG) based on the quasi-phase-matching (QPM) condition in periodically poled lithium niobate (PPLN) waveguide were investigated experimentally. SHG conversion efficiency of-13.6 dB and QPM bandwidth of 0.45 nm were achieved using a 16.1 dBm power of fundamental wave at 1550.4 nm. Using pulsed all-fiber passive mode locked laser and tunable continuous wave laser,cSHG/DFG effect utilized for optical sampling was observed. Conversion efficiencies were calculated, and 11.88 nm-wide QPM bandwidth was achieved through changing the wavelength of input signal. Conversion efficiency of cSHG/DFG effect increased linearly with the total injected power.     

基于星上多路整体解跳处理的高增益抗干扰卫星通信系统

针对卫星通信中干扰和抗干扰的特点,研究了其抗干扰体制和技术,提出了一种采用星上信号处理和扩频等多种技术实现的具有较强抗干扰能力的卫星通信系统方案,对一些关键技术进行了实验和仿真,该系统在通常情况下都具有３５ｄＢ的最低抗干扰容限,其最高抗干扰能力可达６０ｄＢ以上。     

基于FFT的快速跳频同步信号存在性检测

提出了在宽带快速跳频通信系统中的一种基于FFT的同步信号存在性检测算法,给出了干扰环境中在频域上计算信号归一化信噪比的限幅法、相邻跳做差法、二次限幅法、限幅做差再限幅法四种方法,分别进行了理论分析、计算机仿真和性能的比较。在白噪声环境和多音干扰环境下,四种方法计算出来的归一化信噪比与理论值差别不大,误差在±3 dB内;在部分频带噪声干扰环境下,二次限幅法与限幅做差再限幅法性能基本一致,明显优于限幅法和相邻两跳做差法,改善5 dB以上,其中二次限幅法实现简单并更为实用.     

聚丙烯纤维混凝土的力学性能研究

通过七家实验室的试验数据,对聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能进行数据分析,建立以普通混凝土的立方体抗压强度为基础的力学公式,并提出了ＰＦＲＣ的强度标准和设计值,以使这种混凝土能与现行国家混凝土规范并轨。     

相干反斯托克斯光计算谱与X(3)

相干反斯托克斯光是四波混频过程，即是由三阶非线性极化率引起的三阶非线性光学过程。相干反斯托克斯光测温技术已取得了很大进展，具有很大的实用价值。由相干反斯托克斯光谱理论计算公式及χ^(3)的理论计算公式，通过改变χ^(3)中的各因子算出的计算谱，讨论了χ^(3)中各因子对相干反斯托克斯光谱的影响。并给出了激光线宽对相干反斯托克斯光谱的影响。     

南京城区岩土体剪切波速与土层深度的关系

对南京城区的岩土体剪切波速资料作了统计分析,给出了剪切波速与土层深度之间的经验关系,并作了参数误差分析。对两个工程场地进行剪切波速预测表明,经验关系是可靠的,可在工程中应用。